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早期人类在进化中超越了其他猿类,以更快的速度长出了更大的大脑

了解早期人类为何比其他猿类进化得更快,在发展出新的社交方式的同时,大脑也随之增大。

Jack Knudson
作者:Jack Knudson
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skull variations across species
类人猿(橙色)和长臂猿(蓝色)的头骨多样性。头骨尺寸不一。 (图片来源:Aida Gomez-Robles 博士 (UCL 人类学))

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人类进化是一个漫长而曲折的故事,可以追溯到数百万年前,但与其它哺乳动物相比,我们身体的一个方面发展得非常快:我们的大脑和扁平的面部。当这些显著特征在人类身上普及时,其他猿类头骨结构的发展却滞后了。

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发表在《英国皇家学会 B 辑》上的一项新研究对人类和各种猿类的头骨形状进行了比较,发现我们的进化速度比我们的猿类亲戚更快。虽然猿类多年来一直保持着较小的脑容量,但人类大脑的体积却在相对快速的增长,这可能随着我们的祖先开始生活在更复杂的社会结构中而产生的优势。

早期人类获得脑力

如今,人类的大脑是我们猿类亲戚和已灭绝祖先的三倍。大约在 200 万年前,随着人属 (Homo) 的出现,灵长类动物的大脑开始逐渐增大,但在大约 30 万年前,早期现代人类出现在世上,他们的大脑很快就向前迈进了一大步。

之前的研究提出,随着人类家谱的分支,新兴物种进化出更大的大脑,其能力超越了早期物种。第一批早期现代人类的大脑容量已经明显大于他们的前代,但在 10 万年至 3.5 万年前,大脑的形状还需要进一步完善才能达到其现代形态


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塑造现代人类的头骨

这项新研究通过分析头骨结构的变化,衡量了人类进化与其他猿类进化之间的关系。研究人员通过查看属于七种人科动物(如人类、大猩猩和黑猩猩等“类人猿”)和九种长臂猿(如长臂猿等“小型猿”)的头骨三维虚拟模型,完成了这项工作。

人科动物和长臂猿在大约 2000 万年前分道扬镳,各自走了不同的进化道路;人科动物的物种多样性蓬勃发展,而长臂猿则不然,这就是为什么该类群的许多物种看起来相似的原因。

然而,在人科动物群体中,人类的进化速度仍然是最快的。研究人员在将所有物种的头骨模型分为四个部分:上颌面、下颌面、头部前部和头部后部后,得出了这一结论。通过比较每个物种之间这些部分的差异,他们发现,如果不是存在一些额外因素促使发生更多变化,人类头骨的变化程度是预期的两倍左右,研究人员表示。

“在所有猿类物种中,人类的进化速度最快。这可能反映了与拥有大而扁平面部相关的头骨适应性对人类的重要性,因此它们以如此快的速度进化,”该研究的首席作者、伦敦大学学院的人类学家 Aida Gomez-Robles 在一份声明中说。“这些适应性可能与拥有大而聪明的大脑的认知优势有关,但也可能存在社会因素影响着我们的进化。”

进化的社会根源

与其它猿类相比,进化最终赋予了人类更扁平的面部和更大的大脑。这种结构差异可能与早期人类的社会变化部分相关。

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在人类之后,进化速度第二快的是大猩猩。虽然它们的大脑与其它类人猿相比仍然较小,但研究人员表示,它们的头骨形状变化是由社会选择驱动的;头骨顶部有更大的颅嵴的大猩猩拥有更高的社会地位。研究人员认为,类似的情况可能导致人类形成了我们今天所见的头骨形状。

在 DNA 层面,人类大脑的快速进化也可以通过人类加速区(HARs)来体现,这些是我们基因组中自与黑猩猩分离以来快速进化的部分,帮助我们形成了负责我们无与伦比的认知能力的复杂神经元网络。

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    Jack Knudson

    Jack Knudson 是《Discover Magazine》的助理编辑,撰写关于太空、古代人类、动物和可持续发展的文章,并负责印刷版的“地球”栏目。

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